電廠引風機故障預警探討

徐勇

摘 ?要：電廠風機在復雜多變的環(huán)境下運行，會出現(xiàn)多種故障類型，倘若發(fā)生故障就需要停機維修，則會降低了電廠的經(jīng)濟效益。因此，需要對電廠風機設備進行監(jiān)測，根據(jù)現(xiàn)場數(shù)據(jù)偏離正常值的程度，對風機采取不同的措施，避免發(fā)生故障需要停機的現(xiàn)象，盡可能減小電廠的經(jīng)濟損失。下面本文就電廠引風機故障預警進行簡要探討。

關鍵詞：電廠;引風機;故障預警

1項目概況

某電廠機組設計容量為650MW，采用由上海鍋爐廠制造的超臨界、螺旋管圈直流鍋爐，為單爐膛、一次中間再熱、四角切圓燃燒方式、平衡通風、全鋼懸吊П型結構的SG1913/25.4-M966燃煤鍋爐。機組配備動葉可調一次風機、送風機、引風機各兩臺，爐膛壓力保護定值為±2500Pa觸發(fā)MFT。送風機本體由上海鼓風機廠有限公司生產(chǎn)，型號為FAF26.6-13.3-1，液壓動葉可調軸流送風機轉速991r/min，送風機電機型號YKK630-6，額定功率1250kW，額定電壓6kV，額定電流146.7A，轉速985r/min。

2事故經(jīng)過

機組負荷420MW，A、B、C、D、E磨煤機運行，送風機、引風機、一次風機投自動模式運行。A送風機開度38%，電流59A，B送風機開度30%，電流59A，爐膛負壓-113Pa，爐膛總風量1615t。爐膛負壓從-113Pa突降至-1400Pa，總風量從1615t降至1356t，送風機、引風機自動控制退出，初步判斷送風機存在故障，但無法確認哪臺送風機出現(xiàn)故障。檢查發(fā)現(xiàn)A送風機從59A降至55A，動葉開度未發(fā)生改變，B送風機電流未發(fā)生改變，動葉開度未發(fā)生變化，將A送風機開度從38%調整至45%，電流維持在56A，總風量未發(fā)生明顯增大，繼續(xù)開大A送風機動葉開度至50%，A送風機電流從56A上升至59A，B送風機開度從30%開至32%，B送風機電流開始維持60A未變，其間總風量從1364t持續(xù)下降至1321t，無法判斷哪臺送風機出現(xiàn)故障，之后總風量迅速從1321t上升至1744t，爐膛負壓從-480Pa突增至2330Pa，進一步確認為送風機出現(xiàn)故障。A送風機開度從35%關至25%，總風量一直上升至最高2123t，同時發(fā)現(xiàn)B送風機電流由60A迅速上升至206A（額定電流146A），懷疑B送風機動葉調節(jié)系統(tǒng)存在故障，將B送風機動葉開度從35%關小至31%，總風量從最高點2123t開始下降，繼續(xù)關小B送風機動葉開度至22%，總風量下降至1630t，負壓最低至-2300Pa。調整A、B引風機動葉開度，維持負壓相對穩(wěn)定，B送風機動葉開度穩(wěn)定在22%，電流60A，進一步確認B送風機調節(jié)系統(tǒng)存在故障，增加A送風機動葉開度從24%開至45%，電流從54 A上升至57 A，總風量從1143 t上升至1280t，觀察無異常后將A送風機動葉開度從45%繼續(xù)增開至52%，爐膛負壓從-1000Pa上升至-390Pa，總風量從1280t增至1400t，A送風機電流從58A升至61A，B送風機動葉開度維持在22%，其間B送風機電流無明顯變化。當時各種故障現(xiàn)象交纏在一起，且存在干擾因素，導致運行人員無法第一時間確認具體故障，只能在短時間內根據(jù)現(xiàn)象變化逐個排除故障點，事故處理時因爐膛負壓已無限接近保護定值，運行人員操作時心態(tài)極其緊張，整個過程雖然短暫，但是現(xiàn)場每個人卻感覺很漫長，不能第一時間確定具體故障，操作須小心謹慎，時刻注意各個參數(shù)的變化，根據(jù)參數(shù)變化來綜合分析，有針對性地處理問題，避免眉毛胡子一把抓。

3引風機故障預警

3.1引風機建模變量的選取

根據(jù)電廠輔機運行規(guī)程及電廠風機故障維修單進行分析，篩選出引風機發(fā)生故障時數(shù)據(jù)變化明顯的測點。

3.2記憶矩陣的構建

在這24個測點參數(shù)的歷史數(shù)據(jù)中要選擇出滿足引風機所有正常工況下的觀測向量，由模型去分析和學習這些觀測向量。對每個測點參數(shù)由小到大進行等間距劃分，選擇無限接近分割線值的測點參數(shù)作為典型觀測向量。流程圖如圖1所示。

圖1中，U和V為常數(shù)，S為分割線值，Δ代表的是步數(shù)Q對應的步長，XK（V）為測點參數(shù)，δ為趨于零的正數(shù)，M代表的是正常工況下的觀測向量總數(shù)，Q代表的是測點參數(shù)XK（V）由小到大等間距劃分的步數(shù)。在電廠采集到的這24個測點正常歷史數(shù)據(jù)中去除明顯異常的數(shù)據(jù)，由剩余數(shù)據(jù)構成記憶矩陣。由于測點的量級和單位不同，需將剩余的正常歷史數(shù)據(jù)進行歸一化處理，使輸入到模型的數(shù)據(jù)方便進行計算。

3.3仿真的實現(xiàn)

電廠引風機A在2019年9月12日18：30出現(xiàn)故障停機現(xiàn)象，在發(fā)生故障前引風機運行無異常。為了驗證本文提出的方法是否可以實現(xiàn)引風機的故障預警，從電廠的SIS系統(tǒng)中導出2019年8月24日04：00至2019年9月11日22：00期間的2700組歷史正常數(shù)據(jù)構成記憶矩陣D，選取2019年9月12日01：50至18：30的100組歷史數(shù)據(jù)組成觀測向量集。由MSET模型運算得出估計值，對觀測向量和估計向量兩者進行運算，得到殘差和偏離度。

4應對措施

⑴提高檢修工藝水平，確保液壓缸的裝配質量，防止控制頭內部反饋桿功能失效。⑵確?？刂祁^和機殼連接牢固，避免控制頭擺動。⑶選擇質量合格的反饋軸承，并保證潤滑良好。⑷全面梳理各軸流風機液壓缸的使用年限，對修復后的液壓缸進行壽命評估，嚴密監(jiān)視控制泄漏油、回油量變化，對可靠性差的液壓缸進行更換。⑸采用優(yōu)質油源，嚴格執(zhí)行油質化驗，及時濾油，更換油站濾網(wǎng)。⑹利用葉片角度盤校正兩側送風機、一次風機動葉角度，確保動葉開度一致性，控制風機電流偏差，減少出力不平衡現(xiàn)象。⑺加強設備備品配件驗收工作，保證備品質量。⑻運行人員發(fā)現(xiàn)動葉開、關操作存在卡澀現(xiàn)象時要及時處理。⑼運行人員發(fā)現(xiàn)總風量意外變化并伴隨爐膛負壓劇烈波動時，優(yōu)先保證爐膛負壓，防止MFT保護動作，再調整送風機出力，防止鍋爐長時間缺氧運行。⑽提高設備自動投入率，重要設備投入自動控制，發(fā)現(xiàn)自動退出及時分析。⑾送風機動葉出現(xiàn)故障時，不得關閉撈渣機關斷門，破壞水封等。事后觀察到撈渣機有水溢出，所以水封對負壓波動有一定的緩沖作用。

結語

綜上所述，在電廠日常生產(chǎn)中，相關人員要做好風機運維工作，通過預警數(shù)據(jù)分析及時發(fā)現(xiàn)風機異常，并采取相應措施，在機組檢修中要定期更換易損部件，從而提高機組運行可靠性。

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